SÍNTESE EM SISTEMAS MICROFLUÍDICOS DE NANOPARTÍCULAS DE CDTE E DE AG PARA ESTUDO QUALITATIVO DE INTERAÇÃO EM FLUXO E PREPARAÇÃO DE FILMES FINOS DESSES NANOMATERIAIS

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO PROGRAMA DE SUPORTE À PÓS-GRADUAÇÃO DE INSTS. DE ENSINO Materiais nanoestruturados como nanocristais semicondutores de telureto de cádmio (QDs de CdTe) e nanopartículas metálicas de prata (NPsAg) têm sido utilizados como nanosondas analíticas, explorando suas propriedades de luminescência e de ressonância de superfície plasmônica localizada (LSPR), respectivamente, sejam em dispersão coloidal ou em filmes finos. Em função das suas configurações experimentais, sistemas microfluídicos podem ser utilizados tanto para síntese de materiais nanoestruturados quanto para análise de analitos de interesses biológicos. No presente estudo, QDs-CdTe encapados com ácido tioglicólico (TGA) foram sintetizados em batelada e em regime de fluxo contínuo a partir da injeção dos precursores de cádmio e telúrio por bombas-seringas para um sistema de tubos de aço passando por fornos tubulares horizontais com controladores de temperatura (110-140 graus Celsius). Para otimizar os parâmetros experimentais foram variados a taxa de vazão volumétrica (0,15 - 0,03 mL min(-1)) e a razão molar de Cd:Te (1:0,3 - 1:1,5). Os resultados demonstraram que o efeito da razão molar na síntese de QDs apresentou ser mais significativo em comparação à variação da temperatura, obtendo QDs com FWHM de 64 – 86 nm. Filmes luminescentes poliméricos de PVA e PDMS foram desenvolvidos pelas técnicas de impregnação, mistura de QDs na matriz polimérica e por spin coating. Pela técnica de spin coating foram produzidos filmes de 58,7 nm. Filmes de QDs sobre substrato de vidro foram obtidos pelo processo de silanização da superfície do vidro. Todos os filmes apresentaram instabilidade de luminescência ao longo do tempo. Dispersões coloidais de NPsAg revestidas com ligantes orgânicos citrato e tartarato, nas razões Ag+:ligante (1:1 e 1:0,5), foram sintetizadas a partir da injeção dos ligantes e nitrato de prata por bombas-seringas em um microrreator tubular polimérico. As NPsAg-citrato e NPsAg-tartarato apresentaram cargas superficiais negativas e tamanhos médios de 12,5 nm. As bandas LSPR foram observadas para monitorar a interação entre as nanosonda de prata e os fármacos aminoglicosidico em fluxo contínuo mediante um fotômetro acoplado a uma cela de fluxo. Nas concentrações iguais ou maior que 2 × 10(-7) mol L(-1), produziu uma mudança no perfil espectral da nanosonda de NPsAg, com o decaimento do sinal no comprimento de onda 404 nm e o surgimento de uma nova banda em 480 nm, resultante da aglomeração das nanopartículas. Além disso, as NPsAg-tartarato foram depositadas sobre substrato de vidro para realização de filmes fino com objetivo de desenvolver, em parceria com a Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), um biosensor baseado na ressonância plasmônica localizada (LSPR) para determinação do antígeno Candida albicans. Nanostructured materials such as cadmium telluride semiconductor nanocrystals (QDs-CdTe) and silver nanoparticles (NPsAg) have been used as analytical nanoprobes, exploiting their luminescence properties and localized plasmonic surface resonance (LSPR), respectively, both in colloidal suspension or on thin solid films. Due to their experimental set-up, microfluidic systems can be used, both, for synthesis of nanostructured materials and for the analytic detection of biological and pharmaceutical compounds. In the present study, thioglycolic acid (TGA) coated QDs-CdTe were synthesized in batch and in a continuous flow regime from the injection of cadmium and tellurium precursors by syringe pumps into a steel tubes through horizontal tubular furnaces with temperature controllers (110 - 140 Celsius degrees). To optimize the experimental conditions, we modulate the volumetric flow rate (0.15 - 0.03 mL min(-1)) and the Cd:Te molar ratio (1:0.3 - 1:1.5). The results showed that the effect of the molar ratio on the synthesis of QDs was more significant compared to the temperature variation, obtaining QDs with FWHM of 64 - 86 nm. Polimeric luminescent films with PDMS e PVA were developed with impregnation, mixing QDs-TGA in PDMS and PVA and spin coating techniques. By the spin coating technique we produced luminescent film of 58.7 nm thickness. QDs-TGA film on glass substrate were obtained by means of surface silanization.All the film showed luminescence instability over time. Colloidal dispersions of NPsAg coated with the organic citrate and tartrate ligands in the Ag+/ligand ratios (1:1 and 1:0.5) were synthesized from the injection of organic ligands and silver nitrate by syringe pumps into a polymeric tubular micro-reactor. NPsAg-citrate and NPsAg-tartrate presented negative surface charges and average sizes of 12.5. The SPR band was monitored to follow the interation between the silver nanoprobe with kanamycin and neomycin drugs by means of a flow cell coupled to a photometry. At concentrations equal or greater than 2 × 10(-7) mol L(-1) the LSPR band changed its spectral profile. LSPR maximum band, centered at 404 nm, decaied and appeared a new band at 480 nm resulting from the agglomeration of the nanoparticles. Moreover, in a partnership with the Federal University of Pernambuco (UFPE), NPsAg-tartarate were deposited on glass for the realization of thin film with the object to development a biosensor based on localized plasmon resonance (LSPR) for determination of Candida albicans antigen.